„A törvény szövedéke mindíg fölfeslik valahol” – A természeti törvények „létezéséről”

A Pesti Bölcsész Akadémia programsorozat keretein belül az ELTE Bölcsészettudományi Karának doktori hallgatói tartanak ingyenes, szabadon látogatható, nyilvános kurzusokat, előadásokat saját kutatási témájukról, őket foglalkoztató tudományos kérdésekről. 2019. november 13-án szerda este egy igazi kuriózumnak lehetett tanúja a közönség: dr. Fazekas András István, filozófus doktori hallgató, gépészmérnök, a műszaki tudományok doktora tartotta meg négyalkalmas kurzusának egyik előadását. A kurzus kérdésfelvetése és egyben címe: Lehetséges-e fizika filozófia nélkül? Spoiler: nem igazán lehetséges.

Dr. Fazekas András István a kurzusleírásnál szereplő bemutatkozásában a Filozófiatudományi Doktori Iskola kakukktojás hallgatójaként definiálja önmagát. A 66 éves hallgató ugyanis már második tudományos fokozatát készül megszerezni, a műszaki tudományok után ezúttal filozófiatudományból. Emellett a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszékének oktatója, és negyven évig dolgozott a Magyar Villamos Műveknél is gépészmérnökként. Az előadó tehát nem szokványos tudományos életpályát tudhat eddig maga mögött – a PBA-nál tartott kurzusa is némiképp kilóg az előadások sorából. Az interdiszciplinaritás ugyanis nem pusztán jól hangzó címke ebben az esetben, hanem az előadás filozófiai kérdésfelvetései valóban magából a fizikából nőnek ki – arról nem is beszélve, hogy a két tudományág viszonylag ritkán kerül szervesen összekapcsolódva terítékre bármilyen kontextusban is. A kurzus célja azonban éppen az, hogy közérthető példákkal bizonyítsa: a fejlődő természettudományokhoz kapcsolódó, dinamikusan bővülő ismeretanyag megfelelő értelmezéséhez szükség van egyfajta olyan elméleti metaszintre is, amelyet például a filozófia biztosíthat.

A november 13-i előadás a kifejezetten nagyszámú és végzettségét tekintve minden bizonnyal heterogén közönség aktív bevonásával zajlott. A kurzusleírás szerint november 13-án a Lehetséges-e fizikai filozófia nélkül? sorozat harmadik előadására került sor, Természettudomány és filozófia kapcsolata címmel, melynek absztraktja hegeli elméletek kifejtését ígérte a természeti törvények objektivitására/szubjektivitására vonatkozóan. Bölcsészként is meg merem kockáztatni, hogy a kurzus második előadása hangzott azonban el, Vannak-e, és ha igen, milyen módon „léteznek” a természeti törvények? címmel, ugyanis dr. Fazekas András István előadásában főként azokra a kérdésekre kereste a választ, hogy egyáltalán mit értünk természeti törvény alatt és hogy milyen értelemben léteznek (vagy: „léteznek”) a természeti törvények. Hiszen – ahogyan az előadó fogalmazott – „egy nagyon okos ember” is megmondta már: „a törvény szövedéke / mindíg fölfeslik valahol”. (József Attila: Eszmélet)

fazekas andrás istvánDr. Fazekas András István, az előadó (forrás: Pesti Bölcsész Akadémia)

A természeti törvényeket definiálhatjuk úgy, mint a természeti entitások közötti kölcsönhatásokban, folyamatokban meglévő szabályosság, rend. Nem magán a kölcsönhatáson van tehát a hangsúly, hanem az ezekben felsejlő ismétlődésekben, az „ugyanolyanságon”. A természeti törvények létezésével (vagy: „létezésével”) kapcsolatban felmerült az a gondolat, hogy a létezés ebben a filozófiai összefüggésrendszerben pongyola megfogalmazásnak számít. Abból a részkérdésből kiindulva, hogy Milyen entitások a természeti törvények?, könnyen eljuthatunk addig a felismerésig, hogy a természeti törvények nem tárgyi létezőként vannak jelen a világban (mint például egy, a társadalmi együttélésre vonatkozó törvényeket tartalmazó törvénykönyv). Azaz a természeti törvények a szó materiális értelmében nem léteznek, hanem pusztán metaforikusan értendő „létezésük”. A természeti törvények létmódjával összefüggésben merül fel az a kérdés is, hogy ki a természeti törvények „feltalálója”. Erre a felvetésre több elképzelés is született már a tudományfilozófiában. Ezek közül a legkevesebben azt a nézetet osztják, miszerint a természeti törvények olyan nyelvi entitások, amelyeket a tudomány nyelvén lehet megfogalmazni, és ilyen módon tudományos kijelentésekként önállóan léteznek. Szintén inkább elvetett teória, hogy a természeti törvények a törvényeket megfogalmazó ember elméjében létező gondolati entitások. Viszonylag népszerű megközelítés az alábbi, Platón ideatanára visszavezethető elképzelés: a természeti törvények a természeti entitásoktól, illetve a tudományos megfogalmazástól és megfogalmazótól függetlenül létező, ideális entitások. A leginkább elfogadott nézet szerint a természeti törvények magukban a természeti entitásokban vannak jelen, azonban még ez a teória sem tekinthető tudományos konszenzusnak. A hallgatóság soraiban felmerült egy olyan elképzelés is, hogy a természeti törvény fogalma akár a fenti létmódok összességeként is definiálható.

A természeti törvényeknek a természeti entitásokban való jelenléte mellett szól, hogy egy természeti entitás mindenféleképpen adott módon viselkedik adott esetben, ilyen értelemben „minden törvény tudója”: pl. súrlódáskor mindig hő keletkezik, függetlenül attól, hogy egy kis kavics vagy tehergépjármű súrlódásáról beszélünk. Ezt könnyű belátni, azt azonban már kevésbé, hogy mégis hogyan vannak jelen a törvények ezekben az entitásokban: nem konkrét létmódban, egy kis kavicsnak vagy egy tehergépjárműnek ugyanis nincs például agya, amely alkalmas lenne a súrlódásra vonatkozó törvény tudásának tárolására. Hegel filozófiája alapján azonban mondhatjuk azt, hogy metaforikusan mégiscsak jelen vannak a törvények a természeti entitásokban. Az előadó a kurzus következő alkalmára ígérte a hegeli gondolatkör bővebb kifejtését, ami szintén azt a feltevésemet látszik igazolni, hogy a november 13-i dátumnál szereplő előadás még nem hangzott el, hanem a november 20-i alkalmon kerül rá sor. A természeti törvények és a téridő-beli anyagi világ entitásai között egyébként is lényeges különbségek állnak fenn:

  • a természeti törvények lehetnek igazak vagy hamisak, míg ez a logikai művelet nem értelmezhető az anyagi világ entitásaira;
  • a természeti törvények lehetnek negatív kijelentések is (pl. nincs nagyobb sebesség a fénysebességnél); ez szintén nem állhat fenn anyagi entitásokra vonatkozóan;
  • a természeti törvények leírják a valóságot, az anyagi entitások azonban maguk is a világ egy valóságdarabjai;
  • a természeti törvények leképezik a kölcsönhatások struktúráját, de nem tartalmazzák magukat a kölcsönhatásokat.

A téridő-beli anyagi világ entitásai és a természeti törvények olyan módon hozhatók összefüggésbe, hogy a természeti törvények tulajdonképpen az anyagi entitások közötti kölcsönhatásokban megjelenő szabályosságok többé-kevésbé pontosan történő leírásai. A kölcsönhatások struktúrája egyrészt lehet teljességgel esetleges, azaz a tér és idő körülményeitől függő. A természeti állandók azonban nem ilyenek: a, természeti törvények által leképezett kölcsönhatások struktúrája szükségszerű és állandó: nem függnek az „itt és most” körülményektől. Azaz: ha leesik egy falevél, az nem természeti törvény, hanem egy „itt és most” jellegű szituáció, az azonban már szükségszerű és állandó, hogy milyen erők hatnak rá, milyen mozgást végez stb.

Dr. Fazekas András István szerint a tudományfilozófia egyik lényegi kérdése, hogy miképpen tükrözi vissza az adott struktúrát az a leképezés, amit természeti törvénynek hívunk. Az előadó a matematikai inga lengésének példáján boncolgatta a kérdést: laikusok számára maga a misztikum, hogyan lehetséges egy képlet segítségével pontosan kiszámítani a lengés periódusidejét, azonban bármekkora tömegű test legyen is az inga fonalára függesztve, lehetséges. A rejtély megfejtéséhez érdemes kiindulni a képletben szereplő változók létmódjából, azaz ontológiai státuszából. A létmódot tekintve általánosságban két nagy csoportot különíthetünk el: fogalmi-nyelvi entitásokat és természeti-fizikai realitásokat. Az előadó a közönség bevonásával megvizsgálta a lengés periódusidejének képletében szereplő változókról, hogy melyeknek van (vagy inkább lehet) természeti-fizikai létmódja. Az előadásnak nem volt célja megválaszolni a felvetett kérdést, a felvetés gondolatébresztő jellege azonban mindenképpen jól kirajzolódott: az egyes változók kapcsán több vélemény is megfogalmazódott a hallgatóság soraiban, nemegyszer ütköztek a vélemények is. A szögsebességet például nem mindenki tudta elgondolni fizikai realitásként, azonban amellett is lehet érvelni, hogy van ilyen ontológiai státusza, legfeljebb nem mérik meg, így nem realizálódik számszerűen. A kapcsán pedig az generált vitát, hogy erről az arányszámról nem biztos, hogy érdemes beszélni fizikai létezőként, ha eleve tökéletes körök sem léteznek a valóságban. Az talán konszenzuális megoldásnak tekinthető, hogy az említett változók tulajdonképpen modellek, absztrakciók, valami anyaginak a tudati tükröződései. De ha valaki nem megoldást, hanem további gondolkodási irányokat vár, álljon itt számára az egyik résztvevő felvetése: a két fő ontológiai státuszról (fogalmi-nyelvi és természeti-fizikai) jelenleg viták zajlanak a filozófiában, ugyanis a fogalmi entitásoknak is van valamilyen fizikai realizációja általában, pl. bitek egy számítógépben, neuronok az agyban, szimbólumok egy lapon.

matematikai ingaMatematikai inga (forrás: Fizipedia)

A matematikai ingához hasonlóan szintén a „misztikum” kategóriájába tartozik az ún. Galton-deszka.  A Galton-deszka egy egyenlő szárú háromszög alakú szemléletőeszköz, amelynek felső csúcsáról egy golyót legurítva a golyó egy éknek ütközik, majd ugyanolyan valószínűséggel folytatja útját jobbra vagy balra. Ezután újabb ékek várnak még a golyóra, amely mindegyik esetben ugyanannyi százalékkal tér ki jobbra, mint balra, mígnem az utolsó ék után egy csatornába esik.  Ha kellő számú golyót gurítunk le, és ezeket benne hagyjuk a csatornákban, a golyók elhelyezkedése az ún. normális eloszlás sűrűségfüggvényének grafikonjára fog hasonlítani. Más szóval: annak kiszámolható a valószínűsége, hogy az egyes csatornákban végül körülbelül hány golyó fog kikötni az összes legurított golyóból.  A Galton-deszka működése némiképp ellentmond annak a megállapításnak, miszerint a természeti törvény azonos feltételek mellett ugyanúgy zajlik le, ugyanis nem minden golyó ugyanabban a csatornába kerül, hanem a véletlennek is szerepe van a végső elhelyezkedésben. Ha azonban távolabbról tekintünk a kérdésre, láthatjuk, hogy a Galton-deszkán legurított golyók sorsa csak mikroszinten tekinthető egyfajta realizálódott véletlen folyamatnak, makroszinten már elkezd némi relatív (tehát nem abszolút értelemben vett!) szabályszerűséget mutatni, amelyből, ha nem is teljesen pontos, de adott valószínűségű megvalósulási esélyek kiszámolhatók. Hogy a Galton-deszka működését tekinthetjük-e természeti törvénynek, nyitott kérdés, amelynek megválaszolásához előbb egy még szintén el nem döntött problémáról kellene állást foglalni. Döntés helyett azonban álljon itt zárásul csupán a felvetés: magának a valószínűségnek a fogalma is többféleképpen értelmezhető: egyrészt tudáshiányként (arra helyezve a fókuszt, hogy egy adott valószínűség nem egy pontos értékkel egyenértékű), másrészt önálló létmódként, külön ontológiai státuszként (elfogadva axiómaként, hogy bizonyos dolgokat nemes egyszerűséggel lehetetlen 100%-os bizonyossággal tudni).

galton gedva

Galton-deszka (forrás: Digitális Tankönyvtár)

A Lehetséges-e fizika filozófia nélkül? sorozat következő előadására 2019. november 20-án, szerdán 18 órakor kerül sor. A Pesti Bölcsész Akadémia további kurzusait is ajánljuk figyelmetekbe.

 

[sam id="10" name="mnb2" codes="false"]